La construcción de centros de datos se considera una de las industrias de más rápido crecimiento. Los avances en este ámbito son colosales, pero la gran incógnita es si aparecerán en el mercado soluciones tecnológicas innovadoras en un futuro próximo. Hoy intentaremos considerar las principales tendencias innovadoras en el desarrollo de la construcción de centros de datos globales para responderla.
Curso de hiperescala
El desarrollo de la tecnología de la información ha llevado a la necesidad de construir centros de datos muy grandes. Básicamente, los proveedores de servicios en la nube y las redes sociales necesitan una infraestructura de hiperescala: Amazon, Microsoft, IBM, Google y otros grandes actores. En abril de 2017 en el mundo. Hay 320 centros de datos de este tipo, y en diciembre ya eran 390. Para 2020, el número de centros de datos de hiperescala debería crecer hasta 500, según las previsiones de los especialistas de Synergy Research. La mayoría de estos centros de datos están ubicados en los Estados Unidos y esta tendencia aún continúa, a pesar del rápido ritmo de construcción en la región de Asia y el Pacífico. Analistas de sistemas Cisco.
Todos los centros de datos de hiperescala son corporativos y no alquilan espacio en rack. Se utilizan para crear nubes públicas relacionadas con Internet de las cosas y tecnologías y servicios de inteligencia artificial, así como en otros nichos donde se requiere procesar grandes volúmenes de datos. Los propietarios están experimentando activamente con el aumento de la densidad de potencia por rack, servidores bare-metal, refrigeración líquida, aumento de la temperatura en las salas de ordenadores y una variedad de soluciones especializadas. Dada la creciente popularidad de los servicios en la nube, Hyperscale se convertirá en el principal impulsor del crecimiento de la industria en el futuro previsible: aquí se puede esperar la aparición de interesantes soluciones tecnológicas de los principales fabricantes de equipos de TI y sistemas de ingeniería.
Computación de borde
Otra tendencia notable es exactamente la contraria: en los últimos años se ha construido una gran cantidad de microcentros de datos. Según las previsiones de Research and Markets, este mercado de 2 millones de dólares en 2017 a 8 millones de dólares en 2022. Esto está asociado con el desarrollo del Internet de las cosas y del Internet industrial de las cosas. Los grandes centros de datos están ubicados demasiado lejos de los sistemas de automatización de procesos in situ. Realizan tareas que no requieren lecturas de cada uno de los millones de sensores. Es mejor realizar el procesamiento primario de datos donde se generan y solo entonces enviar información útil a lo largo de largas rutas a la nube. Para designar este fenómeno, se ha acuñado un término especial: computación de borde. En nuestra opinión, esta es la segunda tendencia más importante en el desarrollo de la construcción de centros de datos, lo que conduce a la aparición de productos innovadores en el mercado.
Batalla por PUE
Los grandes centros de datos consumen enormes cantidades de electricidad y generan calor que debe recuperarse de alguna manera. Los sistemas de refrigeración tradicionales representan hasta el 40% del consumo energético de una instalación y, en la lucha por reducir los costes energéticos, los compresores de refrigeración se consideran el principal enemigo. Las soluciones que le permiten negarse total o parcialmente a utilizarlos están ganando popularidad. enfriamiento gratis. En el esquema clásico, los sistemas enfriadores se utilizan con agua o soluciones acuosas de alcoholes polihídricos (glicoles) como refrigerante. Durante la estación fría, la unidad compresora-condensadora de la enfriadora no se enciende, lo que reduce significativamente los costos de energía. Soluciones más interesantes se basan en un circuito aire-aire de doble circuito con o sin intercambiadores de calor rotativos y una sección de refrigeración adiabática. También se están realizando experimentos con refrigeración directa con aire exterior, pero estas soluciones difícilmente pueden considerarse innovadoras. Al igual que los sistemas clásicos, implican la refrigeración por aire de los equipos informáticos y casi se ha alcanzado el límite tecnológico de eficiencia de un sistema de este tipo.
Mayores reducciones en el PUE (la relación entre el consumo total de energía y el consumo de energía de los equipos de TI) provendrán de esquemas de refrigeración líquida que están ganando popularidad. Aquí cabe recordar el lanzado por Microsoft para crear centros de datos submarinos modulares, así como el concepto de centros de datos flotantes de Google. Las ideas de los gigantes tecnológicos aún están lejos de ser implementadas industrialmente, pero sistemas de refrigeración líquida menos fantásticos ya están funcionando en varios objetos, desde las supercomputadoras Top500 hasta los microcentros de datos.
Durante el enfriamiento por contacto, se instalan disipadores de calor especiales en el equipo, dentro de los cuales circula líquido. Los sistemas de enfriamiento por inmersión utilizan un fluido de trabajo dieléctrico (generalmente aceite mineral) y pueden implementarse como un contenedor sellado común o como carcasas individuales para módulos informáticos. Los sistemas de ebullición (bifásicos) a primera vista son similares a los sumergibles. También utilizan líquidos dieléctricos en contacto con la electrónica, pero hay una diferencia fundamental: el fluido de trabajo comienza a hervir a temperaturas de aproximadamente 34 °C (o un poco más). Por el curso de física sabemos que el proceso ocurre con la absorción de energía, la temperatura deja de subir y con un mayor calentamiento el líquido se evapora, es decir, se produce una transición de fase. En la parte superior del recipiente sellado, los vapores entran en contacto con el radiador y se condensan, y las gotas regresan al depósito común. Los sistemas de refrigeración líquida pueden alcanzar valores PUE fantásticos (alrededor de 1,03), pero requieren modificaciones importantes en los equipos informáticos y la cooperación entre los fabricantes. Hoy son considerados los más innovadores y prometedores.
resultados
Para crear centros de datos modernos, se han inventado muchos enfoques tecnológicos interesantes. Los fabricantes ofrecen soluciones hiperconvergentes integradas, se están construyendo redes definidas por software e incluso los propios centros de datos están pasando a estar definidos por software. Para aumentar la eficiencia de las instalaciones, instalan no solo sistemas de refrigeración innovadores, sino también soluciones de hardware y software clase DCIM, que permiten optimizar el funcionamiento de la infraestructura de ingeniería a partir de datos de múltiples sensores. Algunas innovaciones no cumplen su promesa. Las soluciones de contenedores modulares, por ejemplo, no han podido reemplazar los centros de datos tradicionales hechos de hormigón o estructuras metálicas prefabricadas, aunque se utilizan activamente donde es necesario desplegar rápidamente potencia informática. Al mismo tiempo, los propios centros de datos tradicionales se vuelven modulares, pero a un nivel completamente diferente. El progreso en el sector es muy rápido, aunque sin saltos tecnológicos: las innovaciones que mencionamos aparecieron por primera vez en el mercado hace varios años. 2019 no será una excepción en este sentido y no traerá avances evidentes. En la era digital, incluso el invento más fantástico se convierte rápidamente en una solución técnica común.
Fuente: habr.com